Evaluation of a Test Rig to Determine the Need For Human Operators in Ergonomic Testing of Pistol Grip Power Tools
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Utvärdering av en testrigg för att fastställa behovet av mänskliga operatörer vid ergonomitester av elverktyg med pistolgrepp (Swedish)
Abstract [en]
Handheld power tools are found in many different manufacturing processes, everywhere from miniature screw joints in cell phones to safety-critical joints in automotive vehicles. The tools are often used for many consecutive hours which emphasizes the need for good ergonomics to ensure the safety of the operators.
This master thesis, conducted in collaboration with Atlas Copco Industrial Technique AB, aims to develop a test rig and investigate whether or not it can accurately represent a human operator and replace the need for humans in ergonomic testing of pistol grip power tools. The project focus was to evaluate the test rig's accuracy using two common tightening strategies on two different joint stiffness levels.
A test rig was developed and data were gathered. The gathered data were compared and evaluated with reference data from human operators.The results of the study indicate that it is feasible to replace human operators with the test rig depending on the required accuracy. The most likely strategy to replace human operators with the test rig is Quick Step, where hard joints were marginally more accurately represented than soft joints.
The research also gives valuable insights in how a test rig can be used to digitally replicate human operators and potentially be a standardized way of evaluating the ergonomics of handheld power tools.
Abstract [sv]
Handhållna elverktyg används i en mängd olika tillverkningsprocesser. De används till allt från miniatyrförband i mobiltelefoner, till säkerhetskritiska skruvförband i fordonsindustrin. Verktygen används ofta i flera sammanhängande timmar vilket belyser vikten av god ergonomi för operatörernas säkerhet.
Examensarbetet utfördes i samarbete med Atlas Copco Industrial Technique AB. Syftet var att utveckla en testrigg och undersöka om den kunde representera en mänsklig operatör väl nog för att ersätta människor i ergonomitester av elektriska pistolverktyg. Projektets fokus var att utvärdera testriggen för två vanliga åtdragningsstrategier och två nivåer av förbandshårdhet.
En testrigg utvecklades och användes för att samla in data. Den insamlade datan jämfördes och utvärderades mot referensdata från mänskliga operatörer.
Resultaten av studien visar att det är möjligt att ersätta mänskliga operatörer med testriggen beroende på vilka noggrannhetskrav som efterfrågas. Den troligaste strategin att kunna ersätta mänskliga operatörer är Quick Step strategin. Hårda skruvförband replikerades något bättre av riggen än mjuka skruvförband.
Forskningen ger också insikter om hur en testrigg kan användas för att replikera en mänsklig operatör digitalt och att det potentiellt kan vara ett standardiserat sätt att utvärdera ergonomin av handhållna elverktyg.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 83
Series
TRITA-ITM-EX ; 2023:332
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-330311OAI: oai:DiVA.org:kth-330311DiVA, id: diva2:1777320
External cooperation
Atlas Copco
Subject / course
Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
2023-06-292023-06-292023-06-29Bibliographically approved